MRI被稱為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)影像技術(shù)皇冠上的明珠。從發(fā)現(xiàn)MRI現(xiàn)象、阿波羅登月催生出了MRI技術(shù)到MRI技術(shù)日趨成熟的這幾十年，MRI在物理、化學(xué)、生理學(xué)或醫(yī)學(xué)這三個(gè)領(lǐng)域共獲得了6次諾貝爾獎(jiǎng)。人們印象中的傳統(tǒng)MRI不僅是個(gè)笨重的“大塊頭”，還售價(jià)高昂。這些年，隨著技術(shù)的成熟以及人們健康意識(shí)的增強(qiáng)，出現(xiàn)了很多可移動(dòng)的磁共振。如，近日，芬蘭 Aalto University宣布啟動(dòng)一項(xiàng)低成本的車載磁共振成像儀研發(fā)項(xiàng)目。項(xiàng)目為期三年，由芬蘭百年技術(shù)產(chǎn)業(yè)基金會(huì)、簡(jiǎn)和阿托斯·?？瓶苹饡?huì)資助。三個(gè)基金會(huì)已向該項(xiàng)目撥款總計(jì)750,000歐元（約600萬(wàn)人民幣）。

一、MRI，現(xiàn)代醫(yī)學(xué)影像技術(shù)皇冠上的明珠

1946年美國(guó)斯坦福大學(xué)物理系Felix Bloch教授和哈佛大學(xué)的Edward Purcell教授領(lǐng)導(dǎo)的小組同時(shí)獨(dú)立發(fā)現(xiàn)了MR現(xiàn)象：當(dāng)處于磁場(chǎng)中的物質(zhì)受到射頻電磁波的激勵(lì)時(shí)，如果RF電磁波的頻率與磁場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系滿足拉莫爾方程式，則組成方程式的一些原子核會(huì)發(fā)生共振；當(dāng)RF電磁波停止激勵(lì)時(shí)，吸收了RF電磁波能量的原子核會(huì)把這部分能量釋放出來(lái)，即發(fā)射MR信號(hào)；通過(guò)測(cè)量和分析此MR信號(hào)，可得到物質(zhì)結(jié)構(gòu)中的許多物理和化學(xué)信息。

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美國(guó)斯坦福大學(xué)物理系Felix Bloch教授和哈佛大學(xué)的Edward Purcell教授

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20世紀(jì)60年代中期，美國(guó)宇航局的噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室為了阿波羅登月計(jì)劃開(kāi)發(fā)了一種可以對(duì)月球照片進(jìn)行計(jì)算機(jī)處理以增強(qiáng)圖像質(zhì)量的數(shù)字圖像處理技術(shù)。這種數(shù)字圖像處理技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用（主要被用來(lái)成像和增強(qiáng)影像質(zhì)量），進(jìn)而催生出了MRI技術(shù)。

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美國(guó)宇航局的噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室

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1977年美國(guó)紐約州立大學(xué)的達(dá)馬迪安等制成了人類歷史上第一臺(tái)全身MRI設(shè)備，并于1977年7月3日取得了第一幅橫斷面質(zhì)子密度圖像。達(dá)馬迪安使用“敏感點(diǎn)”方法對(duì)MR信號(hào)進(jìn)行空間定位。這是基于鞍形磁場(chǎng)，其中心處只有很小的體積與RF脈沖的諧振頻率匹配。患者的身體以矩形模式進(jìn)行物理移動(dòng)，直到獲得所有像素的信號(hào)為止。達(dá)馬迪安將他的成像方法稱為“場(chǎng)聚焦NMR”或FONAR，并成立了第一家生產(chǎn)臨床MR的公司。很快，人們意識(shí)到以場(chǎng)為中心的方法對(duì)于常規(guī)的臨床成像而言太慢且笨拙，因此在后續(xù)版本的掃描儀中使用的是勞特伯和豪斯菲爾德（CT的發(fā)明者）的方法——斷層投影成像法。

第一幅橫斷面質(zhì)子密度圖像

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二、把MRI搬上面包車，靠譜嗎？

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磁共振成像儀可以分為硬件和軟件兩部分。硬件包括主磁體系統(tǒng)、梯度系統(tǒng)、射頻系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和其他輔助設(shè)備。軟件包括計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件等。Aalto University預(yù)想這款磁共振成像儀能“搬”上面包車，于是主磁體采用了低場(chǎng)永磁體。

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說(shuō)到這，不得不補(bǔ)充一下永磁體的優(yōu)點(diǎn)：磁場(chǎng)比較穩(wěn)定，壽命長(zhǎng)，沒(méi)有明顯的磁場(chǎng)損失；不需要連續(xù)電流供應(yīng)，消耗的功率較少，磁體不會(huì)產(chǎn)生熱，不需液氦冷卻，維護(hù)費(fèi)用少；雜散場(chǎng)小，可裝在相對(duì)小的空間內(nèi)；易做成開(kāi)放式磁體，對(duì)小孩、幽閉癥患者非常友好，而且開(kāi)放式MR是開(kāi)展介入MR的重要條件；永磁型MR系統(tǒng)構(gòu)造簡(jiǎn)單，整機(jī)價(jià)格相對(duì)便宜。

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研究人員表示，雖然低場(chǎng)磁共振的影像質(zhì)量比不上高場(chǎng)磁共振，但也能滿足很多疾病的診斷，如用于診斷肺炎、上頜竇炎、內(nèi)出血、膿腫、積液等炎癥類疾病。研究人員希望盡快開(kāi)始原型機(jī)的測(cè)試，并尋找除了用于醫(yī)療之外的應(yīng)用場(chǎng)景，如大健康領(lǐng)域，用于健身房測(cè)體脂。

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三、可移動(dòng)的磁共振們

1、車載磁共振

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到目前為止，包頭市稀寶博為醫(yī)療系統(tǒng)有限公司、華海高圣投資控股有限公司、奧泰醫(yī)療、廣州市顯浩醫(yī)療設(shè)備股份有限公司都推出了大型貨車車載磁共振。這些車載磁共振能夠應(yīng)急處理各種突發(fā)醫(yī)療事故，也能開(kāi)進(jìn)社區(qū)篩查疾病。

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車載磁共振，馳影A30

在2017年的第77屆春季CMEF上，包頭市稀寶博為醫(yī)療系統(tǒng)有限公司首次推出了與互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)療診治技術(shù)國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合研制的磁共振診療車——馳影A30。馳影A30磁共振診療車涉及超小型磁體、遠(yuǎn)程會(huì)診、互聯(lián)網(wǎng)傳輸、衛(wèi)星通訊等技術(shù)，核心部件采用自主技術(shù)，其中車載集成型磁共振和扁鵲飛救遠(yuǎn)程系統(tǒng)采用了多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)，具有全部自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。馳影A30整車尺寸為10米×2.55米×4米，總重量為26噸。診療車上配備了氧氣瓶、冰箱、監(jiān)護(hù)、藥品柜、除顫、生化和彩超、無(wú)線心電圖機(jī)、急救供氧系統(tǒng)、富士膠片打印機(jī)、空氣加濕器等設(shè)備。扁鵲飛救遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)和配套的遠(yuǎn)程多媒體會(huì)影系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)車內(nèi)醫(yī)生與外界的溝通；車內(nèi)配有自動(dòng)擔(dān)架升降平臺(tái)和自動(dòng)上車擔(dān)架，無(wú)磁鏟式擔(dān)架是磁共振的配套擔(dān)架，無(wú)需替換就可掃描。

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2、方艙磁共振

繼“馳影A30”磁共振診療車用于武漢新冠肺炎疫情防控后，2020年4約，由北方稀土旗下控股公司稀寶博為自主研發(fā)生產(chǎn)的方艙磁共振交付包鋼三醫(yī)院使用。該設(shè)備能夠?qū)⒒颊叩尼t(yī)學(xué)影像實(shí)時(shí)上傳到云平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程會(huì)診。

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方艙磁共振

據(jù)了解，這款方艙磁共振由兩個(gè)2.5米×6米的集裝箱組成，以稀土永磁磁共振為核心，輔以其他先進(jìn)醫(yī)療急救設(shè)備設(shè)施，除了具有靈活機(jī)動(dòng)、安裝方便、覆蓋范圍廣、急速篩查診治等優(yōu)勢(shì)外，還能夠借助同步配置的稀寶瑞云智能醫(yī)學(xué)影像云平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)將患者檢查的醫(yī)學(xué)影像實(shí)時(shí)上傳，并通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)傳輸進(jìn)行遠(yuǎn)程會(huì)診，可以有效緩解超導(dǎo)核磁共振運(yùn)營(yíng)緊張，需要提前預(yù)約的壓力，替代部分體檢功能，降低患者就醫(yī)成本。這款方艙磁共振是依據(jù)方艙醫(yī)院建設(shè)思路而特別設(shè)計(jì)的一款新產(chǎn)品，在縣域醫(yī)院、抗疫救災(zāi)、野戰(zhàn)救護(hù)等領(lǐng)域有很大推廣空間。

3、POC 磁共振

目前，Aspect Imaging、Synaptive Medical和Hyperfine均有推出POC 磁共振，可用于急診科、ICU以及農(nóng)村地區(qū)或資源匱乏地區(qū)。

Hyperfine，首臺(tái)獲得FDA批準(zhǔn)上市的POC磁共振

2020年2月12日，由Hyperfine公司開(kāi)發(fā)的世界上首款POC磁共振系統(tǒng)Hyperfine獲得了美國(guó)FDA批準(zhǔn)上市。Hyperfine系統(tǒng)寬3英尺(約0.92米)，高5英尺(約1.53米)，重量只有傳統(tǒng)磁共振的近十分之一，使用GPU計(jì)算信息處理技術(shù)，采用永磁體，場(chǎng)強(qiáng)為0.064 T（磁場(chǎng)比目前標(biāo)準(zhǔn)的磁共振少20-40倍），功耗減少35倍，可以在開(kāi)放的環(huán)境下工作，不需要特殊屏蔽，通過(guò)無(wú)線平板電腦控制操作。Hyperfine的主要應(yīng)用場(chǎng)景為急診科、ICU以及農(nóng)村地區(qū)或資源匱乏地區(qū)。FDA批準(zhǔn)Hyperfine用于2歲以上患者的頭部成像。常規(guī)MRI成像需等15個(gè)小時(shí)，而Hyperfine無(wú)須等待。

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四、磁共振的未來(lái)發(fā)展方向

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根據(jù)Fortune Business Insights發(fā)布的最新研究報(bào)告，到2025年底，全球MRI市場(chǎng)將有千億容量。而根據(jù)中國(guó)醫(yī)學(xué)裝備協(xié)會(huì)發(fā)布的最新數(shù)據(jù)，我國(guó)MRI設(shè)備53%的產(chǎn)品是進(jìn)口設(shè)備，外資企業(yè)境內(nèi)生產(chǎn)占比13%，本土企業(yè)境內(nèi)生產(chǎn)占比只有27%。截止到2017年底，國(guó)內(nèi)在磁共振配置總量中以1.5T磁共振為主。1.5T磁共振作為高場(chǎng)強(qiáng)磁共振設(shè)備，可完成血管造影、神經(jīng)病學(xué)、心臟病學(xué)檢查等多種臨床應(yīng)用，尤其適用于前列腺疾病、腦膜炎、肌肉骨骼系統(tǒng)疾病、糖尿病、心血管病等疾病的早期定性分析和治療規(guī)劃。

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1、技術(shù)突破

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國(guó)產(chǎn)品牌進(jìn)入MRI市場(chǎng)約 10 年，根據(jù)國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，我國(guó)MRI生產(chǎn)批文共185個(gè)。目前國(guó)產(chǎn)的超導(dǎo)磁共振整機(jī)廠家有東軟、朗潤(rùn)、聯(lián)影、奧泰、安科、萬(wàn)東等，其中只有聯(lián)影和奧泰用的是自研磁體。

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2、技術(shù)創(chuàng)新

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超導(dǎo)磁體需液氦保持超導(dǎo)環(huán)境，液氦費(fèi)用高；需不斷電運(yùn)行；年修護(hù)費(fèi)用高于 30 萬(wàn)。2018年“GPS”相繼推出了少液氦的超導(dǎo)磁共振。2019年國(guó)內(nèi)的鑫高益推出了一臺(tái)100%無(wú)液氦超導(dǎo)磁共振。

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3、加強(qiáng)售后服務(wù)

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目前，磁共振設(shè)備臨床應(yīng)用領(lǐng)域亟須加強(qiáng)專業(yè)人才培訓(xùn)。尤其是基層醫(yī)務(wù)人員在使用磁共振設(shè)備上存在明顯的技術(shù)短板。建議企業(yè)在拓展基層磁共振設(shè)備市場(chǎng)的同時(shí)，還要給予更多的技術(shù)支持。

結(jié)語(yǔ)

在個(gè)性化診療的精準(zhǔn)醫(yī)療時(shí)代，各種移動(dòng)磁共振的出現(xiàn)表明了現(xiàn)在診療方式已經(jīng)從“患者圍繞著設(shè)備轉(zhuǎn)”到“以患者為中心”，更表明了即時(shí)護(hù)理成像的未來(lái)已經(jīng)到來(lái)！一場(chǎng)腥風(fēng)血雨的磁共振革命即將掀起！